Kompleksy manganu(II) stymulują odporność przeciwnowotworową poprzez nasilanie uszkodzeń DNA i aktywację szlaku CGAS-STING

Aktywacja cyklicznego stymulatora syntazy GMP-AMP szlaku genu interferonu (cGAS-STING) jest obiecującą strategią immunoterapeutyczną w leczeniu raka. Stwierdzono, że kompleksy manganu(II) MnPC i MnPVA (P= 1,10-fenantrolina, C{5}} chlor i VA=kwas walproinowy) aktywują szlak cGAS-STING . Kompleksy nie tylko uszkadzają DNA, ale także hamują deacetylazy histonów (HDAC) i polimerazę difosforanu poliadenozyno-rybozy (PARP), utrudniając naprawę uszkodzeń DNA, promując w ten sposób wyciek fragmentów DNA do cytoplazmy. Fragmenty DNA aktywowały szlak cGAS-STING, który zapoczątkował wrodzoną odpowiedź immunologiczną i dwukierunkową komunikację między komórkami nowotworowymi a sąsiadującymi komórkami odpornościowymi. Aktywowany cGAS-STING dodatkowo zwiększa produkcję interferonów typu I i wydzielanie cytokin prozapalnych (TNF-a i IL-6), zwiększając naciek nowotworu przez komórki dendrytyczne i makrofagi, a także stymulując cytotoksyczne limfocyty T do zabijania komórek nowotworowych in vitro i in vivo. Dzięki zwiększonej zdolności uszkadzania DNA, MnPC i MnPVA wykazały silniejszą immunokompetencję i działanie przeciwnowotworowe niż jony Mn2+, wykazując w ten sposób ogromny potencjał jako środki chemioimmunoterapeutyczne w leczeniu raka.

Korzyści z cistanche tubulosa-przeciwnowotworowego

Wstęp

Nawroty, przerzuty i lekooporność nowotworów stanowią duże wyzwania dla konwencjonalnych leków przeciwnowotworowych.1 Immunoterapia to skuteczna strategia eliminacji komórek nowotworowych poprzez wykorzystanie lub wzmocnienie układu odpornościowego pacjentów.2,3 W ostatniej dekadzie pojawiło się wiele immunoterapii nowotworów, w tym w praktyce klinicznej stosowano inhibitory punktów kontrolnych układu odpornościowego, wirus onkolityczny i chimeryczne komórki receptora antygenu T (CAR-T) w celu wzmocnienia nabytej odporności przeciwnowotworowej.4-6 Jednakże pierwotna i adaptacyjna oporność na leki, niewystarczająca aktywacja immunologiczna i utrata właściwości specyficznych dla nowotworu Docelowe antygeny często podważają skuteczność immunoterapii.7,8 Adaptacyjna odporność przeciwnowotworowa w dużym stopniu zależy od silnej odporności wrodzonej.8 Oprócz kształtowania i utrzymywania nabytej odporności przeciwnowotworowej, wrodzony układ odpornościowy, jako główna bariera chroniąca komórki gospodarza, ponosi kluczową odpowiedzialność za rozpoznawanie komórek nowotworowych.9 Niestety, podczas progresji nowotworu komórki złośliwe często wymykają się spod nadzoru immunologicznego i ostatecznie przekształcają się w nowotwory „zimne”.10,11 Zatem aktywacja odporności wrodzonej i ułatwienie jej współdziałania z nabytą odpornością przeciwnowotworową może wzmocnić układ odpornościowy. odpowiedzi na nowotwory i poprawiają efekt terapeutyczny immunoterapii. Cykliczne stymulatory syntazy GMP-AMP genów interferonu (cGAS-STING) stanowią istotne składniki odporności wrodzonej, które okazały się obiecującymi celami immunoterapii nowotworów.12,13 Aktywacja szlaku cGAS-STING uruchamia szereg dalszych procesów zdarzenia sygnalizacyjne, w tym stymulacja i rekrutacja kinazy wiążącej TANK 1 (TBK1) i czynnika regulującego interferon 3 (IRF3), które indukują uwalnianie i wydzielanie interferonów typu I (IFN-I) oraz czynników prozapalnych IL-6 i TNF-a. 13,14 IFN następnie promują dojrzewanie i migrację komórek dendrytycznych (DC), wzmacniają efekt cytotoksyczny za pośrednictwem komórek NK i krzyżują się limfocyty T specyficzne dla nowotworu, organizując w ten sposób wrodzoną i nabytą odporność w celu regulacji zachowania agresywnych nowotworów.15,16 Obecnie proces terapeutyczny małocząsteczkowego doustnego agonisty MSA-2,17 naturalnych agonistów cyklicznych dinukleotydów (CDN)18 i niektórych nanosystemów19–23 testowano w mysich modelach nowotworów pod kątem interweniują w szlaku cGAS-STING. Mangan (Mn) to odżywczy pierwiastek śladowy, który odgrywa ważną rolę w wielu procesach fizjologicznych, w tym w przeciwnowotworowej odpowiedzi immunologicznej.24,25 Niedawno odkryto, że jony Mn2+ zwiększają czułość czujnika dwuniciowego DNA (dsDNA) cGAS i wyzwalają produkcję wtórnego przekaźnika cGAMP, zwiększając w ten sposób aktywność STING poprzez zwiększenie powinowactwa wiązania cGAMP-STING.12,26 Co więcej, jony Mn2+ pośrednio hamują progresję nowotworu poprzez promowanie funkcji CD8+ Komórki T poprzez indukcję wytwarzania IFN in vivo. 27 Niemniej jednak bezpośrednie podanie jonów Mn2+ in vivo nie może zagwarantować skutecznego stężenia w mikrośrodowisku nowotworu23, a nadmiar jonów Mn2+ może wywołać toksyczność ogólnoustrojową, taką jak nieodwracalna neurotoksyczność i toksyczność sercowo-naczyniowa.28 Kompleksy Mn są bardziej stabilny i obojętny dla biomolekuł dzięki działaniu ochronnemu ligandów, a zatem może złagodzić toksyczność jonów Mn2+. Jednakże dotychczas nie zastosowano żadnego kompleksu Mn do aktywacji szlaku cGAS-STING. Modyfikacje epigenetyczne odwracalnie zmieniają ekspresję genów, co może przyczyniać się do inicjacji i progresji nowotworów oraz tłumienia odporności przeciwnowotworowej. Odwracalny charakter modyfikacji epigenetycznych umożliwia komórkom złośliwym powrót do normalnego stanu.29,30 Deacetylazy histonów (HDAC) pośredniczą w acetylacji białek, dynamice chromatyny, obrocie białek i reakcjach na uszkodzenia DNA. Inhibitory HDAC to klasa silnych modulatorów epigenetycznych, których celem jest chromatyna, działających na większość lub wszystkie typy nowotworów.31 Hamowanie HDAC przynajmniej częściowo przyczynia się do acetylacji histonów, powodując zmiany w tworzeniu i naprawie pęknięć dwuniciowych DNA ( DSB),32,33, co może przyczynić się do zniesienia lekooporności w komórkach nowotworowych.34 Rozluźniona struktura chromatyny indukowana przez inhibitory HDAC może sprzyjać łatwiejszemu dostępowi środków chemioterapeutycznych do DNA, pogłębiając w ten sposób uszkodzenia DNA,35 co jest korzystne dla aktywacji szlak cGAS STING. Niektóre inhibitory HDAC – takie jak kwas walproinowy (VA) – wpływają na HDAC klasy I i II (HDAC1/2), które uwrażliwiają komórki nowotworowe na terapie uszkadzające DNA.36

cistanche tubulosa – poprawiają układ odpornościowy

Polimerazy poliadenozynodifosforanowo-rybozowe (PARP) są niezbędnymi białkami biorącymi udział w oporności nowotworu na chemioterapię. Enzymy te odgrywają kluczową rolę w naprawie pęknięć jednoniciowych DNA (SSB)37 i uczestniczą w wielu procesach komórkowych, takich jak apoptoza, odpowiedź immunologiczna, transkrypcja genów i zapalenie.38–40 Inhibitory PARP zapobiegają naprawie uszkodzeń DNA, prowadząc do wzbogacenia cytozolowego DNA, który jest rozpoznawany przez cGAS jako aktywujący szlak cGAS-STING.41,42 Stwierdzono, że szereg przeciwnowotworowych kompleksów metali, w tym platyny, rutenu i złota, hamuje aktywność PARP.43, 44 W niniejszym artykule opisujemy właściwości immunostymulujące i przeciwnowotworowe dwóch kompleksów MnII, MnPC i MnPVA. Strukturę chemiczną i krystaliczną kompleksów pokazano na ryc. 1. W tych kompleksach 1,10-fenantrolina (P) jest nietoksycznym interkalatorem DNA, a VA jest inhibitorem HADC. 31 VA może promować acetylację sprzężonych z DNA białek histonowych, zwiększają dostępność DNA w obrębie zrelaksowanej chromatyny i reaktywują uśpione geny supresorowe nowotworu.33,35 Przypuszczamy, że włączenie 1,10-fenantroliny i/lub VA do MnPC lub MnPVA może nadać kompleksy o działaniu antyproliferacyjnym poprzez indukcję uszkodzeń DNA i stymulację odporności przeciwnowotworowej. Seria eksperymentów wykazała, że ​​MnPC i MnPVA skutecznie uszkadzają DNA, aktywują szlak cGAS-STING w komórkach nowotworowych i odpornościowych oraz zwiększają wydzielanie IFN i cytokin prozapalnych. W szczególności MnPVA hamował aktywność HDAC1/2 i PARP1, aktywując w ten sposób szlak cGAS-STING skuteczniej niż MnPC. Wszystkie wyniki zostały potwierdzone zarówno in vitro, jak i in vivo. Według naszej najlepszej wiedzy, MnPC i MnPVA to najnowsze wielofunkcyjne kompleksy MnII, które hamują komórki nowotworowe, głównie poprzez aktywację odporności przeciwnowotworowej poprzez szlak cGAS-STING inicjowany uszkodzeniem DNA.

Rys. 1 Struktury chemiczne i krystaliczne MnPC i MnPVA. Dla przejrzystości pominięto atomy wodoru.

Wyniki i dyskusja

Właściwości chemiczne i fizyczne

MnPC i MnPVA przygotowano zgodnie z metodami literaturowymi45,46 i w pełni scharakteryzowano za pomocą analizy elementarnej, spektroskopii w podczerwieni (ryc. S1†), elektronowego rezonansu paramagnetycznego (ryc. S2,† EPR) i krystalografii rentgenowskiej. Parametry struktury kryształu oraz wybrane długości i kąty wiązań przedstawiono w tabelach S1 i S2 (patrz ESI†). Atom Mn w tych kompleksach wykazywał zniekształconą geometrię oktaedryczną o liczbie współrzędnych 6. MnPC krystalizował w jednoskośnym układzie kryształów z grupą przestrzenną P21/c; MnII utworzył cztery wiązania Mn–N z dwoma bidentatowymi ligandami 1,{{10}}fenantrolinowymi i dwoma wiązaniami Mn–Cl. Długości wiązań Mn – N wahają się od 2,281 do 2,369 Å, to znaczy długość wiązań Mn – N1, Mn – N2, Mn – N3 i Mn – N4 wynosi 2,369 (4), 2,281 (3), 2,341 (3 ) i 2,287(3) Å, a kąt między N1–Mn–N2, N1–Mn–N4 i N2– Mn–N3 wynosi 71,15(11) stopnia, 97.86(11) stopień i odpowiednio 89.00(11) stopnia. Struktura ta różni się nieco od tej opisanej przez Abbasa i in., 45, gdzie MnPC krystalizował w trójskośnym układzie kryształów z grupą przestrzenną P1. Odpowiednio, odpowiednie długości wiązań i kąty różnią się w tych przypadkach. Podobna do opisanej struktury, 46 MnPVA krystalizował w jednoskośnym układzie kryształów z grupą przestrzenną C2/c, mającą zestaw donorów N2O4. MnII koordynowany jest odpowiednio z dwoma atomami N z 1,10-fenantroliny i czterema atomami O z jednej cząsteczki wody i dwóch ligandów VA. Jeden z VA reagował jako ligand jednokleszczowy, podczas gdy drugi był ligandem dwukleszczowym. Długość wiązania Mn–N1 i Mn–N2 wynosi odpowiednio 2,265(19) i 2,298(2) Å, a Mn–O1, Mn–O2, Mn–O3 i Mn–O5 wynosi 2,2476(19), Odpowiednio 2,260 (2), 2,0639 (18) i 2,1471 (17) Å. Jako silny N, ligand chelatujący, 1,10-fenantrolina stabilizuje kompleksy Mn przed demetalacją. Stabilność MnPC i MnPVA w soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS, z 0,5% v/v DMSO, pH 7,4 i 37 stopni) i pożywce do hodowli komórkowych (zawierającej 10% FBS) zbadano za pomocą spektroskopii widzialnej UV (ryc. S3† ). Zależne od czasu widma UV wykazują, że kompleksy te są stabilne w ciągu 72 godzin.

Tabela 1 Wartości IC50 (mM) MnPC i MnPVA wobec różnych linii komórkowych po 72 godzinach, z MnCl2, VA, CDDP i P jako odniesieniami. Dane przedstawiono jako średnią ± odchylenie standardowe (SD, n=3)

Działanie antyproliferacyjne

Aktywność antyproliferacyjna związków przeciwko ludzkiemu potrójnie ujemnemu rakowi piersi (MDA-MB-231), ludzkiemu rakowi trzustki (PANC-1), ludzkiemu rakowi wątrobowokomórkowemu (HepG2), ludzkiemu rakowi piersi (4T1) linie komórkowe i linię ludzkich normalnych komórek nabłonka kanalików nerkowych (HK-2) oceniano za pomocą testu MTT. Jako związki odniesienia zastosowano MnCl2, VA, cisplatynę (CDDP) i 1,10-fenantrolinę (P). Połowę maksymalnych stężeń hamujących (IC50) po 72 godzinach przedstawiono w Tabeli 1. MnPC i MnPVA wykazały silne działanie antyproliferacyjne w stosunku do wszystkich testowanych linii komórek nowotworowych, zwłaszcza MDA-MB-231 i PANC-1 komórki niewrażliwe na CDDP, wykazujące odpowiednio około 8- i 11- razy większą aktywność. Aktywność antyproliferacyjna MnPC i MnPVA przeciwko HepG2 i 4T1 jest podobna do CDDP. Co ciekawe, zarówno MnPC, jak i MnPVA wykazały zmniejszoną toksyczność wobec komórek HK-2, przy czym wartości IC50 były nieco wyższe niż CDDP. Natomiast MnCl2, VA i P były prawie nietoksyczne w tych liniach komórkowych, co jest zgodne z literaturą.13,36 Zgodnie z tymi wynikami, poniższe badania skupiały się na działaniu MnPC i MnPVA na MDA-MB -231 komórek.

Wychwyt komórkowy i uszkodzenie DNA

Akumulację kompleksów w komórkach MDA-MB-231 pod względem Mn mierzono metodą wspólnej inkubacji ICP-MS przez 24 godziny. Jak pokazano na ryc. 2A, akumulacja następuje w kolejności MnPVA > MnPC > MnCl2, zgodnie z ich aktywnością antyproliferacyjną. Następnie określiliśmy Mn związany z DNA w komórkach MDA-MB-231 za pomocą ICP-MS. Jak pokazano na ryc. 2B, MnPC i MnPVA wykazywały większą zdolność wiązania DNA niż MnCl2, prawdopodobnie ze względu na ich wyższy wychwyt komórkowy. Fosforylowany histon g-H2AX jest czułym markerem pęknięć dwuniciowych DNA (DSB).47 Aby ocenić uszkodzenia DNA wywołane przez kompleksy Mn, wykryliśmy ekspresję gH2AX metodą immunoblottingu. Jak pokazano na ryc. 2C, MnPC i MnPVA zwiększały ekspresję g-H2AX w komórkach MDA-MB-231 po 24 godzinach. Wiadomo, że kompleksy metali P są skutecznymi interkalatorami DNA;48,49 jednak sam P prawie nie powodował uszkodzeń DNA (ryc. S4†). Ekspresję g-H2AX w tkankach nowotworowych myszy z nowotworem 4T1 badano także metodą immunoterapii na obecność ER każdym związkiem (1,3 mg Mn na kg) raz na 2 dni przez 16 dni. MnPC i MnPVA skutecznie uszkadzały DNA w tkance nowotworowej, podczas gdy MnCl2 i PBS prawie nie wpływały na g-H2AX (ryc. S5†). dsDNA uwolniony z komórek MDA-MB- 231 do supernatantu pożywki hodowlanej określono za pomocą zestawu ELISA potraktowanego kompleksami Mn. Jak przedstawiono na ryc. 2D, zawartość dsDNA w pożywce do hodowli komórkowej traktowanej MnPC lub MnPVA była wyraźnie wyższa niż w innych grupach. Wyniki sugerują, że MnPC i MnPVA mogą zwiększać niestabilność genomowego DNA i poziom cytozolowego DNA. Najpierw zbadano charakter uszkodzeń DNA, mierząc zmiany fluorescencji układu DNA grasicy cielęcej-bromek etydyny (EB). EB jest interkalatorem, który powoduje znaczny wzrost fluorescencji po związaniu z DNA, podczas gdy fluorescencja maleje po jej przemieszczeniu. 50 MnPC i MnPVA umiarkowanie zmniejszają intensywność fluorescencji (ryc. S6†), co sugeruje, że kompleksy te mogą interkalować do rowków DNA, aby zastąpić związany EB ze względu na płaską strukturę P. Jednakże interakcja nie jest silnym wiązaniem kowalencyjnym. Niektóre kompleksy Mn mogą generować wewnątrzkomórkowe reaktywne formy tlenu (ROS) i indukować stres oksydacyjny51, dlatego wykryliśmy ROS w komórkach MDA-MB-231 za pomocą obrazowania konfokalnego przy użyciu dioctanu 2′,7′-dichloro-fluoresceiny ( DCFH-DA) jako sondę fluorescencyjną ROS po ekspozycji na kompleks Mn przez 18 godzin. Jak pokazano na ryc. 3, MnPC i MnPVA nasilały wewnątrzkomórkową fluorescencję ROS w porównaniu z kontrolą lub MnCl2, zwłaszcza MnPVA, co sugeruje, że mogą powodować uszkodzenia oksydacyjne komórkowego DNA. Uszkodzenie DNA nie tylko przyczynia się do zabijania komórek nowotworowych, ale także stymuluje odporność przeciwnowotworową poprzez aktywację szlaku cGAS-STING.14,52

Ryc. 2 Wychwyt komórkowy (A) i Mn związany z DNA (B) określony metodą ICPMS, ekspresja markera uszkodzenia DNA g-H2AX określona metodą Western blot (C) i pozakomórkowy dsDNA określony przy użyciu zestawu ELISA (D) po Komórki MDA-MB-231 traktowano odpowiednio MnCl2, MnPC, MnPVA i VA (6 mM) przez 24 godziny.

Zatrzymanie cyklu komórkowego i apoptoza

Odpowiedź na uszkodzenie DNA komórkowego (DDR) jest powiązana z sygnalizacją kierującą wychwytywaniem punktu kontrolnego cyklu komórkowego.53 Wpływ kompleksów Mn na cykl komórkowy komórek MDA-MB-231 analizowano za pomocą cytometrii przepływowej. Jak pokazano na ryc. 4A, MnPC i MnPVA nieznacznie zwiększały zatrzymanie fazy G1, powodując jednocześnie całkowity zapad fazy G2 w porównaniu z kontrolą i MnCl2. Wyniki wskazują, że uszkodzenia DNA wywołane przez MnPC i MnPVA poważnie blokowały późniejszy etap syntezy DNA. Zatem mechanizm antyproliferacyjny MnPC i MnPVA różni się od mechanizmu MnCl2. Tryb śmierci komórek MDA-MB-231 badano za pomocą cytometrii przepływowej po traktowaniu kompleksami przez 72 godziny i barwieniu aneksyną V-FITC i jodkiem propidyny (PI). Jak pokazano na ryc. 4B i S7,† w porównaniu z kontrolą i MnCl2, szybkość apoptozy (wczesna + późna) indukowana przez MnPC i MnPVA osiągnęła odpowiednio 84,0% i 87,4%. Wyniki wskazują, że MnPC i MnPVA mają silne właściwości proapoptotyczne, co ściśle koreluje z ich aktywnością przeciwnowotworową.

Cistanche suplement korzyści-zwiększają odporność

Potencjał błony mitochondrialnej

Mitochondria odgrywają główną rolę w odporności wrodzonej, a mitochondrialny DNA (mtDNA) jest uznawany za agonistę wrodzonego układu odpornościowego.54 Doniesiono, że zarówno cytozolowy DNA, jak i mtDNA wiążą się z receptorami rozpoznającymi wzorce i uruchamiają szlak sygnałowy cGAS-STING. 55 Aby zbadać możliwe uwalnianie mtDNA z mitochondriów w obecności MnPC i MnPVA, sprawdziliśmy integralność błony mitochondrialnej za pomocą obrazowania konfokalnego, używając JC-1 jako sondy fluorescencyjnej, która tworzy agregaty i wykazuje czerwoną fluorescencję w normalnych mitochondriach o wysokim DJm, podczas gdy występuje jako monomer i wydziela zieloną fluorescencję w uszkodzonych o niskim DJm. 56 Jak pokazano na ryc. 5, MnPC i MnPVA znacznie zmniejszały intensywność czerwonej fluorescencji w komórkach MDA-MB-231 barwionych JC-1. Stosunek fluorescencji „zielonej (G) do czerwonej (R)” dla komórek traktowanych MnPC i MnPVA wynosi odpowiednio 4,91 i 5,66, znacznie więcej niż dla komórek kontrolnych (2,35) i traktowanych MnCl2- ( 1,75). Obserwacje sugerują, że integralność błony mitochondrialnej została uszkodzona przez MnPC i MnPVA, co może ułatwiać wyciek mtDNA do cytozolu w celu uruchomienia szlaku cCAS-STING.

Ryc. 3 Fluorescencyjne obrazowanie konfokalne ROS generowane przez kompleksy Mn (12 mM) w komórkach MDA-MB{-231 po inkubacji przez 18 godzin i barwieniu DCFH-DA (10 mM) przez 30 minut.

Ryc. 4 Zatrzymanie cyklu komórkowego komórek MDA-MB-231 po inkubacji z różnymi związkami (6 mM) przez 24 godziny (A) i analiza apoptozy komórek MDA-MB-231 metodą cytometrii przepływowej po inkubacji z różnymi związkami (6 mM) przez 72 godziny (B).

Aktywność i ekspresja HDAC

Inhibitory HDAC uwrażliwiają komórki nowotworowe na terapie uszkadzające DNA poprzez zmianę struktury chromatyny i utrudnianie naprawy DNA.33,35 Jako inhibitor HDAC klasy I, VA selektywnie celuje w enzymy HDAC1 i HDAC2, modulując sygnalizację uszkodzenia DNA, niszcząc stabilność genomu i hamując nowotwór proliferacja in vivo. 31 Włączenie VA do MnPVA może skuteczniej wzmocnić hamowanie HDAC i indukcję DDR. Dlatego określiliśmy wpływ kompleksów Mn na całkowitą aktywność HDAC w komórkach MDA-MB-231 po wspólnej inkubacji przez 48 godzin. Jak pokazano na ryc. 6A, MnPVA znacząco hamowało całkowitą aktywność HDAC, przy czym aktywność hamująca była około 1,5 razy większa niż VA. Następnie badaliśmy ekspresję białek HDAC1/2 w komórkach MDA-MB-231 metodą immunoblottingu. Jak pokazano na ryc. 6B i C, MnPVA wyraźnie obniżyło ekspresję HDAC1 i HDAC2 w porównaniu z kontrolą. Chociaż MnPC hamował aktywność HDAC, prawie nie wpływał na ekspresję białek HDAC1/2. Nieoczekiwanie VA jako znany inhibitor HDAC nie wykazywał oczywistego hamowania HADC1/2 przy tym stężeniu (6 mM), co podkreślało zasadniczą rolę koordynacji Mn w nasilaniu hamowania VA na HADC. Wyniki wskazują, że MnPVA jest skutecznym inhibitorem HDAC1/2, który promuje DDR i wyzwala szlak cGAS-STING, stymulując w ten sposób odporność przeciwnowotworową. Następnie wykryliśmy ekspresję HDAC w tkankach nowotworowych myszy z nowotworem 4T1 metodą immunofluorescencji po leczeniu każdym związkiem. Jak pokazano na ryc. 6D, MnPVA wyraźnie zmniejszyło ekspresję HDAC1, podczas gdy MnPC i MnCl2 tylko nieznacznie lub ledwo wpływały na HDAC1.

Korzyści z cistanche tubulosa-przeciwnowotworowego

Ekspresja PARP1 i białek apoptotycznych

PARP odgrywają kluczową rolę w naprawie uszkodzeń DNA. Inhibitory PARP zapobiegają naprawie DNA, co prowadzi do eksportu fragmentów DNA do cytozolu, wywołując wrodzoną odpowiedź immunologiczną za pośrednictwem cGAS.42 Jako białko czujnikowe pęknięć nici DNA, PARP1 lokalizuje się w miejscach uszkodzeń DNA i dominuje w procesie naprawy DNA, stając się tym samym ważnym celem terapii nowotworów. Aktywacja kaspaz, zwłaszcza kaspazy-3, może zainicjować apoptozę poprzez rozszczepienie PARP1, co jest uważane za cechę charakterystyczną apoptozy.38,57 Dlatego ekspresja kaspazy-3, PARP1 i rozszczepionego PARP1 w Komórki MDA-MB-231 zbadano metodą Western blot. Jak pokazano na ryc. 7, MnPC i MnPVA znacząco zwiększały ekspresję kaspazy-3 i rozszczepiały PARP1 w porównaniu z kontrolą i innymi związkami. Rozszczepienie PARP1 przez aktywowaną kaspazę-3 oddzieliłoby domenę wiążącą DNA od domeny katalitycznej, zapobiegając w ten sposób aktywacji PARP i naprawie uszkodzeń DNA. Ponadto hamowanie PARP1 może zwiększać poziom limfocytów T naciekających nowotwór i regulować wrodzoną odpowiedź immunologiczną. Dysfunkcja naprawy DNA może potencjalnie zainicjować globalne aberracje DNA, które mogą wywołać apoptozę. Proapoptotyczne białka Bax i antyapoptotyczne Bcl-xL odgrywają kluczową rolę w apoptozie.38 Dlatego wykryliśmy ich ekspresję w komórkach MDAMB-231 po traktowaniu różnymi związkami przez 48 godzin metodą Western blot. MnPC i MnPVA znacząco zwiększyły ekspresję Bax i obniżyły ekspresję Bcl-xL. Wyniki wskazują, że MnPC i MnPVA mogą promować apoptozę poprzez regulację białek apoptotycznych w ramach efektu kaskadowego związanego z PARP1-. Chociaż VA może indukować apoptozę komórek nowotworowych poprzez hamowanie ekspresji HDAC1/2 w dużych dawkach,58 nie wpływa znacząco na te białka apoptotyczne w tych warunkach, co oznacza wyższość kompleksów Mn.

Ryc. 5 Obrazy fluorescencyjne komórek MDA-MB-231 po inkubacji odpowiednio z MnCl2, MnPC i MnPVA (6 mM) przez 36 godzin i barwieniu sondą fluorescencyjną JC-1. Ryc.

Aktywacja szlaku cGAS-STING

Wiadomo, że inhibitor PARP1 może wywołać odpowiedź kaskadową sygnalizacji cGAS-STING w komórkach nowotworowych.40,59 cGAS to wrodzony czujnik immunologiczny, który rozpoznaje różnorodny zestaw cytozolowych dsDNA, w tym DNA z wirusowymi, apoptotycznymi, egzosomalnymi, mitochondrialnymi, mikrojądrami i pochodzenie retroelementów.60,61 Wzbogacenie cytozolowego DNA indukowane przez MnPC i MnPVA stworzyło sprzyjającą okoliczność do aktywacji szlaku cGAS-STING, który następnie inicjował dalsze zdarzenia sygnalizacyjne poprzez rekrutację i aktywację TBK1 i IRF3.12,59 Dlatego też wykryliśmy ekspresję tych białek w komórkach MDA-MB-231 metodą immunoblotingu po ekspozycji na każdy związek przez 24 godziny. Jak pokazano na ryc. 8A, MnPC i MnPVA znacząco podniosły ekspresję cGAS, p-STING, p-TBK1 i p-IRF3. Ponadto zbadaliśmy wpływ kompleksów na szlak cGAS-STING w ludzkich komórkach THP-1 białaczki monocytowej metodą immunoblottingu. Jak pokazano na ryc. 8B, MnPC i MnPVA indukowały znaczącą regulację w górę cGAS, p-STING, p-TBK1 i p-IRF3, zwłaszcza MnPVA, wykazując, że aktywowały szlak cGAS-STING, który zapoczątkowałby wrodzoną odporność na blokowanie ucieczkę guza i stymulować odporność nabytą, bez szkody dla komórek THP-1 (Tabela S3†). Natomiast MnCl2 jedynie zwiększał poziom p-STING lub p-TBK1 i prawie nie wpływał na ekspresję cGAS i p-IRF3 w porównaniu z kontrolą, co może wynikać z jego niezdolności do wywoływania uszkodzeń DNA i rozszczepiania PARP1 w niskich stężeniach , a zatem nie jest w stanie wyzwolić dalszych zdarzeń sygnalizacyjnych, takich jak aktywacja p-IRF3. Na podstawie tych wyników dochodzimy do wniosku, że MnPC i MnPVA indukowały uszkodzenia jądrowego i mitochondrialnego DNA w komórkach nowotworowych i uwalniały fragmenty DNA do cytoplazmy, co następnie aktywowało szlak cGAS-STING. Aktywowany cGAS-STING może bezpośrednio aktywować szlaki sygnalizacyjne starzenia i apoptozy w komórkach nowotworowych,62 prowadząc do dwukierunkowej przeciwnowotworowej odpowiedzi immunologicznej. Niemniej jednak ekspresja STING, TBK1 i IRF-3 w komórkach MDA-MB-231 i THP-1 była prawie niezmieniona (ryc. S8†).

Ryc. 6 (A) Aktywność HDAC, (B) ekspresja białek HDAC1/2 i (C) odpowiednia zawartość białka w odniesieniu do GAPDH w komórkach MDA-MB-231 po inkubacji z każdym związkiem (6 mM) przez 48 godzin określone przy użyciu odpowiednio zestawu ELISA i Western blot; (D) obrazy immunofluorescencyjne ekspresji HDAC1 w tkance guza 4T1 myszy po leczeniu każdym związkiem (1,3 mg Mn na kg) raz na 2 dni przez 16 dni. *p < 0.05, **p < 0.01 i ***p < 0,001.

Interferony i cytokiny prozapalne

Aktywacja TBK1 i IRF3 może indukować ekspresję i wydzielanie IFN i cytokin prozapalnych, takich jak IFN-b, TFN-a i IL-6.59,63 Zatem zewnątrzkomórkowy IFN-I uwalniany przez THP{ {8}} oraz IFN-b, TNF-a i IL-6 uwalniane przez komórki MDAMB-231 mierzono za pomocą testu ELISA po inkubacji z różnymi związkami przez 24 godziny. Jak pokazano na ryc. 9, MnPC i MnPVA radykalnie zwiększyły wydzielanie IFN-I w porównaniu z kontrolą, MnCl2 i VA. Jednocześnie wyzwalały także wydzielanie IFN-b i TNF-a. Jednakże poziom IL-6 wzrósł jedynie umiarkowanie. IFN-I (IFN-a i IFN-b) odgrywa wiele ról immunostymulujących w odporności przeciwnowotworowej, takich jak promowanie dojrzewania i prezentacji antygenu DC oraz krzyżowe pobudzanie komórek T specyficznych dla nowotworu w celu zabijania komórek nowotworowych poprzez łączenie odporności wrodzonej i nabytej.13 TNF -a bierze udział w ostrej martwicy nowotworu za pośrednictwem cyklicznych dinukleotydów (CDN) i regulacji układu odpornościowego.59 Wyniki wskazują, że MnPC i MnPVA mogą stymulować przeciwnowotworową odpowiedź immunologiczną i sugerują, że mogą pokonać lekooporność nowotworów poprzez mechanizm chemioimmunoterapeutyczny.

Dojrzewanie komórek pochodzących ze szpiku kostnego (BMDC)

BMDC reprezentują heterogenne komórki pochodzenia szpikowego składające się z szpikowych progenitorów i niedojrzałych makrofagów, granulocytów i komórek dendrytycznych (DC); biorą udział w odpowiedzi immunologicznej poprzez hamowanie aktywacji limfocytów T i aktywacji makrofagów związanych z nowotworem (TAM).64 DC, jako główne komórki prezentujące antygen (APC), pełnią funkcję pomostu komunikacyjnego pomiędzy wrodzonym i nabytym układem odpornościowym. 22

Ryc. 7 Ekspresja białek związanych z naprawą DNA i apoptozą w komórkach MDA-MB{-231 po ekspozycji na różne związki (6 mM) przez 48 godzin i odpowiadająca zawartość białka w stosunku do a-tubuliny. *p < 0.{{1{12}}}}5, **p < 0,01 i ***p < 0,001.

Ryc. 8 Ekspresja białek zaangażowanych w szlak cGAS-STING określona metodą Western blot po tym, jak komórki MDA-MB-231 (A) i THP-1 (B) potraktowano 6 i 3 mM różnych związków odpowiednio przez 24 godziny i odpowiednią zawartość białka w stosunku do GAPDH. *p < 0.{{1{12}}}}5, **p < 0,01 i ***p < 0,001.

Ryc. 9 Wydzielanie (A) IFN-I w komórkach THP-1, (B) IFN-b, (C) IL-6 i (D) TNF-a w MDA-MB{{ 7}} komórek po traktowaniu różnymi związkami (6 mM) przez 24 godziny. Dane przedstawiono jako średnią ± SD (n {{1{11}}}}); *p < 0.05, **p < 0,01 i ***p < 0,001.

Dojrzałe i aktywowane DC mogą prezentować specyficzny antygen limfocytom T i inicjować odpowiedź adaptacyjną przeciwko nowotworom.65 Aby sprawdzić, czy szlak cGAS-STING aktywowany MnPC i MnPVA może indukować dojrzewanie BMDC, przetestowaliśmy markery powierzchniowe na BMDC za pomocą Cytometria przepływowa po traktowaniu supernatantem komórek MDA-MB-231 inkubowanych z różnymi związkami przez 24 godziny. Jak pokazano na ryc. 10A, w porównaniu z kontrolą, MnPC i MnPVA znacząco podniosły koekspresję markerów dojrzewania CD86 i CD80, osiągając odpowiednio 36,62% i 43,15%. Jednakże MnCl2 tylko umiarkowanie przewyższał ten z kontroli. Ponadto główny kompleks zgodności tkankowej klasy II (MHC-II) ulega konstytutywnej ekspresji w komórkach APC, które prezentują limfocytom T peptydy antygenowe. W rezultacie inicjowane są, utrzymywane i regulowane nabyte odpowiedzi odpornościowe.8 Jak pokazano na ryc. 10B i C, MnPC i MnPVA zwiększały ekspresję MHC-II około 1,5-krotność w porównaniu z grupą kontrolną . Dane sugerują, że kompleksy te w znacznym stopniu indukują dojrzewanie BMDC, co może wyzwalać odpowiedź immunologiczną cytotoksycznych limfocytów T.

Ryc. 10 (A) Współekspresja CD86 i CD80, (B) analizy ilościowe CD11c+CD86+CD80+ w BMDC, (C) ekspresja MHC-II na powierzchni BMDC oraz (D) średnia intensywność MHC-II określona metodą cytometrii przepływowej po traktowaniu supernatantem komórek MDA-MB-231 inkubowanych z różnymi związkami (6 mM) przez 24 godziny.

Współhodowla komórek nowotworowych z PBMC

W celu dalszej oceny działania immunomodulującego kompleksów, żywotność komórek MDA-MB-231 w obecności aktywowanych lekiem ludzkich jednojądrzastych komórek krwi obwodowej (PBMC) oceniano za pomocą testu MTT zgodnie z metodą literaturową.66 Komórki nowotworowe lub komórki nowotworowe z PBMC wyznaczono jako kontrole. Jak pokazano na ryc. 11, przy braku PBMC, MnPC i MnPVA tłumiły żywotność komórek odpowiednio do 64,98% i 62,02%. Współhodowla komórek z PBMC bez kompleksu Mn wykazała jedynie podstawową cytotoksyczność przy średniej żywotności komórek wynoszącej 81,49%. Jednakże w obecności PBMC MnPC i MnPVA tłumiły żywotność komórek odpowiednio do 38,19% i 36,98%. W tym stężeniu (6 mM) większość PBMC wciąż żyje (ryc. S9†). Wyniki pokazują, że MnPC i MnPVA mogą aktywować odpowiedź immunologiczną PBMC, aby wywierać działanie cytotoksyczne na komórki MDA-MB-231, wykazując w ten sposób znaczący efekt synergiczny przeciwko komórkom nowotworowym.

Ostra toksyczność i działanie przeciwnowotworowe in vivo

Ostra toksyczność kompleksów MnII oceniano na samicach myszy Balb/c. Określono średnią dawkę śmiertelną (LD50) i zmiany masy ciała po dożylnym wstrzyknięciu każdego kompleksu. LD50 MnPC i MnPVA wyniosło odpowiednio 16,08 ± 2,16 i 25,16 ± 3,19 mg kg−1 (ryc. S10†), czyli było znacznie wyższe CDDP (4,{{60}}6 ± 1,02 mg kg-1).67 Nie zaobserwowano znaczących zmian w masie ciała u myszy leczonych MnPC i MnPVA. Wyniki wskazują, że MnPC i MnPVA są mało toksyczne dla ssaków. Co ciekawe, połączenie VA z kompleksem Mn osłabiło ogólną toksyczność lub zwiększyło biokompatybilność. Ponadto stworzono modele mysie z rakiem piersi 4T1, aby ocenić aktywność przeciwnowotworową MnPC i MnPVA in vivo. Jak pokazano na Fig. 12, po leczeniu myszy odpowiednio PBS, MnCl2, MnPC i MnPVA (1,3 mg Mn na kg) przez 16 dni, MnPC i MnPVA wykazały skuteczniejsze hamowanie wzrostu nowotworu niż MnCl2. W 16. dniu średnia objętość guza (A, B) zmniejszyła się odpowiednio do 554,78 ± 43,76 i 348,01 ± 39,61 mm3 u myszy leczonych MnPC i MnPVA, natomiast w przypadku myszy leczonych PBS i MnCl2- leczonych myszy wynosiło odpowiednio 1182,01 ± 95,87 i 784 ± 64,93 mm3. Średnia masa guza (C) wynosiła 1,41 ± 0,13, 0,95 ± 0,19, 0,82 ± 0,19 i 0,59 ± 0,1 g dla myszy leczonych odpowiednio PBS, MnCl2-, MnPC i MnPVA. Oczywiście działanie MnPVA hamujące nowotwór było lepsze niż MnPC i MnCl2, co może wynikać ze skutecznego hamowania ekspresji HDAC przez MnPVA. Ponadto nie zaobserwowano żadnych widocznych nieprawidłowości patologicznych ani zmian w masie ciała (D), przeżyciu ani anatomii narządów (ryc. S11†). Wyniki te sugerują, że kompleksy MnII są obiecującymi kandydatami na leki do terapii nowotworów.

Ryc. 11 Średnia żywotność (%) komórek MDA-MB-231 po wspólnej inkubacji z PBMC aktywowanymi związkiem (6 mM) przez 48 godzin. Dane przedstawiono jako średnią ± SD (n=3); **p < 0.01 i ***p < 0,001.

Przeciwnowotworowa odpowiedź immunologiczna in vivo

Zdolność kompleksów MnII do immunostymulacji in vivo testowano na myszach Balb/c z guzami 4T1. Stan komórek odpornościowych w guzie, śledzionie i węzłach chłonnych drenujących guz (LN) analizowano za pomocą cytometrii przepływowej.21 Limfocyty T CD8+ są niezbędne do ograniczenia inicjacji nowotworu i postępu złośliwego w układzie odpornościowym, a indukcja cytotoksycznych limfocytów T (CTL) wymaga aktywacji niedojrzałych DC w dojrzałe8,9, które oznaczono jako komórki CD11c+ CD80+ CD86+.68 Jak pokazano na ryc. 13A i B u myszy leczonych MnPVA odsetek dojrzałych DC oznaczony ekspresją receptorów kostymulujących CD80+ i CD86+ (ref. 69) był wyższy (45,59%) w LN niż potraktowano odpowiednio PBS, MnCl2 i MnPC. Makrofagi są integralną częścią układu odpornościowego, modulując mikrośrodowisko nowotworu.70 Ze względu na funkcje makrofagi można podzielić na nowotworobójcze stany fenotypowe M1 i protumoralne M2.71 Makrofagi M1 są znakowane przez TNF-a, IL-12 , CD80, CD86 i bezpośrednie zabijanie komórek nowotworowych70, podczas gdy TAM podobne do M2- charakteryzują się wysoką ekspresją receptora mannozy makrofagów 1 (MMR lub CD206) i promowaniem wzrostu komórek nowotworowych, jak a także wykazuje silne działanie immunosupresyjne. Wiadomo, że inhibitory HDAC mogą nasilać zmiany pro-in-motion w polaryzacji makrofagów i wzmacniać fenotyp M1, a także zapobiegać naprawie DNA.72 Dlatego też za pomocą cytometrii przepływowej wykryliśmy polaryzację makrofagów w śledzionie i guzie po leczeniu kompleksami Mn. Jak pokazano na ryc. 13C – E i S12A – C,† fenotyp M2 oznaczony przez CD206+ był znacząco stłumiony, a fenotyp M1 oznaczony przez CD86+ był znacząco zwiększony u myszy leczonych MnPVA. Wyniki wskazują, że MnPVA skutecznie indukował polaryzację makrofagów z fenotypu M2 do M1. MnCl2 i MnPC również zwiększały ekspresję CD86, ale tylko nieznacznie wpływały na CD206 w porównaniu z PBS. Tymczasem IFN-b, IL-6 i TNF-a wydzielane przez dojrzałe DC i makrofagi mierzono za pomocą testu ELISA. Jak pokazano na Fig. 13F i G, MnPVA zwiększał poziomy IFN-b i TNF-a skuteczniej niż PBS, MnCl2 i MnPC, które mogą pobudzać limfocyty T do zabijania komórek nowotworowych. Jednakże nie zaobserwowano żadnej znaczącej zmiany w IL-6 (ryc. S13†).

Ryc. 12 Efekt terapeutyczny MnPC, MnPVA i MnCl2 na myszach z guzem 4T1, przy użyciu PBS jako kontroli. (A) Obrazy wyciętych guzów, (B) objętość guza, (C) masa guza i (D) masa ciała myszy po leczeniu odpowiednio PBS, MnCl2, MnPC i MnPVA w dawce 1,3 mg Mn na kg raz co 2 dni przez 16 dni. **p < {{1{12}}}},01 i ***p < 0,001.

Ryc. 13 Dojrzałe DC (CD80+CD86+ bramkowane na CD11c+) i analizy ilościowe węzłów chłonnych drenujących guz (A i B), polaryzacja makrofagów (CD206+CD{ {7}} bramkowane na CD11b+) w tkance guza 4T1 myszy (C–E) określone za pomocą cytometrii przepływowej i analizy ELISA IFN-b (F) i TNF-a (G) w surowicy myszy po leczeniu każdy związek (1,3 mg Mn na kg) raz na 2 dni przez 16 dni. Dane przedstawiono jako średnią ± SD (n=3). *P <0.05; **P <0.01; ***P < 0,001.

Po aktywacji szlaku cGAS-STING w DC i makrofagach przez MnPC i MnPVA, wydzielane IFN-I i cytokiny proinamacyjne mogą pobudzać cytotoksyczne limfocyty.59 Dlatego dalej ocenialiśmy aktywację cytotoksycznych limfocytów T (CD8+ ) i limfocyty T pomocnicze (CD4+ ) odpowiednio w tkankach nowotworu i śledziony. Jak pokazano na ryc. 14A i S12D – F†, limfocyty T CD8+ (niebieski kwadrat) w nowotworach zostały skutecznie aktywowane (9,18%) u myszy leczonych MnPVA w porównaniu z tymi, którym podano PBS (3,53% ), MnCl2 (4,48%) i MnPC (6,05%); Limfocyty T CD4+ (czerwony kwadrat) również uległy niewielkiej aktywacji, a wyniki były odwrotne do tych w śledzionie po leczeniu kompleksami. Fig. 14B pokazuje, że częstotliwości aktywowanych (CD69+) limfocytów T CD8+ infiltrujących nowotwór dramatycznie wzrosły. Wszystkie te wyniki wskazują, że MnPVA był w stanie stymulować silną odpowiedź immunologiczną in vivo dzięki aktywacji szlaku cGAS-STING.

Ryc. 14 Komórki CD8+ (niebieski kwadrat) i CD4+ T (czerwony kwadrat) (A) oraz wartości procentowe podzbioru CD69+ wśród limfocytów T CD8+ ( B) w tkance guza 4T1 myszy po leczeniu każdym związkiem (1,3 mg Mn na kg) raz na 2 dni przez 16 dni, co określono metodą cytometrii przepływowej.

Mechanizm akcji

zaproponowano działanie dla kompleksów Mn, jak pokazano na ryc. 15. W komórkach nowotworowych MnPC lub MnPVA uszkadzają DNA jądrowy i/lub mitochondrialny, prowadząc do zwiększenia poziomu g-H2AX; Tymczasem kompleks hamował aktywność HDAC1/2 i PARP1, pogarszając tym samym zdolność naprawy DNA i nasilając uszkodzenia DNA. Nagromadzone fragmenty DNA zostały uwolnione z jądra i/lub mitochondriów do cytoplazmy i rozpoznane przez cGAS w celu aktywacji STING. STING z kolei stymulował fosforylację TBK1 i IRF3 oraz translokację do jądra, indukując produkcję IFN, IL-6 i TNF-a. Te IFN i cytokiny proinamacyjne były następnie wydzielane z jądra do cytozolu i dalej do mikrośrodowiska nowotworu, gdzie sprzyjały dojrzewaniu i prezentacji antygenów DC i makrofagów, a także dalej aktywowały cytotoksyczne komórki T w celu zabicia komórek nowotworowych. Podobne zdarzenia wystąpiły również w komórkach odpornościowych, takich jak makrofagi, i aktywowano szlak cGAS-STING-TBK1. Aktywacja szlaku cGAS-STING zapoczątkowała wrodzoną odpowiedź immunologiczną i dwukierunkową komunikację między komórkami nowotworowymi a sąsiadującymi komórkami odpornościowymi w celu wzmocnienia efektu zabijania nowotworów.21 W rezultacie kompleksy Mn wykazywały silne działanie przeciwnowotworowe dzięki synergii między chemioterapią i immunoterapią . Większość tych procesów została udowodniona in vitro lub in vivo.

Ryc. 15 Proponowany mechanizm działania kompleksów manganu.

Wniosek

Coraz więcej dowodów wskazuje, że wiele kompleksów metali oddziałuje zarówno z komórkami nowotworowymi, jak i komórkami odpornościowymi, przebudowując mikrośrodowisko immunosupresyjne, a także wywierając bezpośredni wpływ cytotoksyczny na komórki nowotworowe.73 W tym badaniu przedstawiamy dwa kompleksy MnII, MnPC i MnPVA, jako potencjalne chemioimmunoterapeutyki hamujące rozwój raka poprzez stymulację wrodzoną odpowiedź immunologiczną, a także pękanie podwójnych nici DNA. Te wielofunkcyjne kompleksy zabijają komórki nowotworowe nie tylko poprzez uszkodzenie DNA, ale także poprzez reaktywację uśpionych odpowiedzi immunologicznych. Po pierwsze, działają jak łamacze DNA, wywołując uszkodzenia oksydacyjne DNA i wytwarzając fragmenty DNA; po drugie, działają jako inhibitory HDAC i PARP1, zapobiegając naprawie uszkodzeń DNA i wzmacniając uszkodzenia DNA; po trzecie, działają jako agoniści szlaku cGAS-STING, indukując wydzielanie IFN i cytokin prozapalnych w celu promowania dojrzewania DC i makrofagów oraz dodatkowo stymulując specyficzne dla nowotworu limfocyty T do zabijania komórek nowotworowych.

cistanche tubulosa – poprawiają układ odpornościowy

Kliknij tutaj, aby wyświetlić produkty Cistanche Enhance Immunity

【Zapytaj o więcej】 E-mail:cindy.xue@wecistanche.com / Aplikacja Whats: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Podsumowując, MnPC i MnPVA skutecznie aktywowały szlak cGAS-STING i hamowały wzrost komórek nowotworowych in vitro i in vivo. Przyłączenie VA do kompleksu MnII radykalnie wzmogło jego hamowanie na HDAC i wzmocniło aktywność antyproliferacyjną kompleksu, a tworzenie kompleksów Mn zapewnia znaczące zwiększenie aktywności antyproliferacyjnej MnCl2 i 1,10-fenantroliny. Odkąd Jiang i in. po raz pierwszy opisał stymulujące działanie Mn2+ na szlak cGAS-STING12, w kompleksach Mn nie odkryto takiej właściwości. To badanie pokazuje, że stymulująca zdolność MnPC i MnPVA do szlaku cGAS-STING jest znacznie wyższa niż MnCl2 lub Mn2+ zarówno w komórkach nowotworowych, jak i odpornościowych, ponieważ indukują one więcej fragmentów DNA w cytoplazmie, aby aktywować cGAS -Ścieżka STING. Odkrycia wskazują, że można uzyskać silniejszych agonistów cGAS-STING poprzez konstruowanie kompleksów MnII z ligandami uszkadzającymi DNA lub blokującymi naprawę DNA.

Bibliografia

1 SL Shiao, AP Ganesan, HS Rugo i LM Coussens, Genes Dev., 2011, 25, 2559–2572.

2 A. Ribas i JD Wolchok, Science, 2018, 359, 1350–1355.

3 P. Sharma i JP Allison, Science, 2015, 348, 56–61.

4 M. Yi, D. Jiao, H. Xu, Q. Liu, X. Han i K. Wu, Mol. Rak, 2018, 17, 129.

5 O. Hemminki, JM Dos Santos i A. Hemminki, J. Hematol. Oncol., 2020, 13, 84. 6 S. Yu, A. Li, Q. Liu, T. Li, X. Han i K. Wu, J. Hematol. Onkol., 2017, 10, 78.

7 P. Sharma, S. Hu-Lieskovan, JA Wargo i A. Ribas, Cell, 2017, 168, 707–723.

8 A. Li, M. Yi, S. Qin, Y. Song, Q. Chu i K. Wu, J. Hematol. Onkol., 2019, 12, 35.

9 A. Saeed, X. Ruan, J. Su i S. Ouyang, Adv. Sci., 2020, 7, 1902599.

10 LL van der Woude, MAJ Gorris, CG Figdor i IJM de Vries, Trends Cancer, 2017, 3, 797–808.

11 DS Chen i I. Mellman, Nature, 2017, 541, 321–330.

12 C. Wang, Y. Guan, M. Lv, R. Zhang, Z. Guo, X. Wei, X. Du, J. Yang, T. Li, Y. Wan, X. Su, X. Huang i Z Jiang, Immunitet, 2018, 48, 675–687.

13 Y. Song, Y. Liu, HY Teo, ZB Hana, Y. Mei, Y. Zhu, YL Chua, M. Lv, Z. Jiang i H. Liu, Cell. Mol. Immunol., 2021, 18, 1571–1574.

14 Q. Chen, L. Sun i ZJ Chen, Nat. Immunol., 2016, 17, 1142–1149.

15 F. McNab, K. Mayer-Barber, A. Sher, A. Wack i A. O'Garra, Nat. Rev. Immunol., 2015, 15, 87–103.

16 H. Liu, H. Zhang, X. Wu, D. Ma, J. Wu, L. Wang, F. Liu, D. Yan, C. Chen, Z. Mao i B. Ge, Nature, 2018, 563 , 131–136.

17 BS Pan, SA Perera, JA Piesvaux, H. Woo, DF Wyss, S. Xu, DJ Bennett i GH Addona, Science, 2020, 369, 935.

18 RD Luteijn, SA Zaver, BG Gowen, SK Wyman, NE Garelis, L. Onia, SM McWhirter, GE Katibah, JE Corn, JJ Woodward i DH Raulet, Nature, 2019, 573, 434–438.

19 L. Hou, C. Tian, ​​Y. Yan, L. Zhang, H. Zhang i Z. Zhang, ACS Nano, 2020, 14, 3927–3940.

20 M. Gao, YQ Xie, K. Lei, Y. Zhao, A. Kurum, S. Van Herck, Y. Guo, X. Hu i L. Tang, Adv. Ther., 2021, 4, 2100065.

21 Q. Luo, Z. Duan, X. Li, L. Gu, L. Ren, H. Zhu, X. Tian, ​​R. Chen, H. Zhang, Q. Gong, Z. Gu i K. Luo, Adv . Funkcja. Mater., 2021, 32, 2110408.

22 H. Tian, ​​G. Wang, W. Sang, L. Xie, Z. Zhang, W. Li, J. Yan, Y. Tian, ​​J. Li, B. Li i Y. Dai, Nano Today, 2022, 43, 101405.

23 C. Wang, Z. Sun, C. Zhao, Z. Zhang, H. Wang, Y. Liu, Y. Guo, B. Zhang, L. Gu, Y. Yu, Y. Hu i J. Wu, J Wydanie kontrolowane, 2021, 331, 480–490.

24 H. Haase, Immunitet, 2018, 48, 616–618.

25 KJ Horning, SW Caito, KG Tipps, AB Bowman i M. Aschner, Annu. Ks. Nutr., 2015, 35, 71–108.

26 X. Sun, Y. Zhang, J. Li, KS Park, K. Han, X. Zhou, Y. Xu, J. Nam, J. Xu, X. Shi, L. Wei, YL Lei i JJ Moon, Nat. Nanotechnol., 2021, 16, 1260–1270.

27 M. Lv, M. Chen, R. Zhang, W. Zhang, C. Wang, Y. Zhang, X. Wei, Y. Guan, YC Liu, Q. Mei, W. Han i Z. Jiang, Cell Res ., 2020, 30, 966–979.

28 SL O'Neal i W. Zheng, Curr. Otaczać. Health Rep., 2015, 2, 315–328.

29 E. Li, Nat. Ks. Genet., 2002, 3, 662–673.

30 M. Guo, Y. Peng, A. Gao, C. Du i JG Herman, Biomark. Rez., 2019, 7, 23.

31 A. Duenas-Gonzalez, M. Candelaria, C. Perez-Plascencia, E. Perez-Cardenas, E. de la Cruz-Hernandez i LA Herrera, Cancer Treat. Rev., 2008, 34, 206–222.

32 HV Diyabalanage, ML Granda i JM Hooker, Cancer Lett., 2013, 329, 1–8.

33 T. Robert, F. Vanoli, I. Chiolo, G. Shubassi, KA Bernstein, OA Botrugno, D. Parazzoli, A. Oldani, S. Minucci i M. Foiani, Nature, 2011, 471, 74–79.

34 JH Lee, ML Choy, L. Ngo, SS Foster i PA Marks, Proc. Natl. Acad. Nauka. USA, 2010, 107, 14639–14644.

35 KL Jin, JY Park, EJ Noh, KL Hoe, JH Lee, JH Kim i JH Nam, J. Gynecol. Oncol., 2010, 21, 262–268.

36 M. Gottlicher, S. Minucci, P. Zhu, A. Schimpf i S. Giavara, EMBO J., 2001, 20, 6968–6978.

37 JS Brown, B. O'Carrigan, SP Jackson i TA Yap, Cancer Discovery, 2017, 7, 20–37.

38 AN Weaver i ES Yang, przód. Onkol., 2013, 3, 290.

39 FJ Bock i P. Chang, FEBS J., 2016, 283, 4017–4031.

40 S. Cerboni, N. Jeremiah, M. Gentili, U. Gehrmann, C. Conrad, S. Amigorena, F. Rieux-Laucat i N. Manel, J. Exp. Med., 2017, 214, 1769–1785.

41 C. Pantelidou, O. Sonzogni, M. De Oliveria Taveira, AK Mehta, AJL Guerriero, GM Wulf i GI Shapiro, Cancer Discovery, 2019, 9, 722–737.

42 J. Shen, W. Zhao, Z. Ju, L. Wang, Y. Peng, M. Labrie, TA Yap, GB Mills i G. Peng, Cancer Res., 2019, 79, 311–319.

43 NA Yusoh, H. Ahmad i MR Gill, ChemMedChem, 2020, 15, 2121–2135.

44 F. Mendes, M. Groessl, AA Nazarov, YO Tsybin, G. Sava, I. Santos, PJ Dyson i A. Casini, J. Med. Chem., 2011, 54, 2196–2206.

45 S. Abbas, F. Rashid, E. Ulker, S. Zaib, K. Ayub, S. Ullah, MA Nadeem, S. Yousuf, R. Ludwig, S. Ali i J. Iqbal, J. Biomol. Struktura. Dyn., 2021, 39, 1068–1081.

46 L. Tabrizi, P. McArdle, M. Ektefan i H. Chiniforoshan, Inorg. Chim. Acta, 2016, 439, 138–144.

47 H. Zhang, T. Yang, Y. Wang, Z. Wang, Z. Zhu, ZJ Guo i XY Wang, Dalton Trans., 2021, 50, 304–310.

48 R. Jastrzab, M. Nowak, M. Skrobańska, A. Tolińska, M. Zabiszak, M. Gabryel, L. Marciniak i MT Kaczmarek, Koord. Chem. Obj., 2019, 382, ​​145–159.

49 Y. Cheng, L. Lv, L. Zhang, Y. Tang i L. Zhang, J. Mol. Struct., 2021, 1228, 129745. 50 Z. Zhu, Z. Wang, C. Zhang, Y. Wang, H. Zhang, Z. Gan, ZJ Guo i XY Wang, Chem. Sci., 2019, 10, 3089–3095.

51 C. Slator, Z. Molphy, V. McKee i A. Kellett, Redox Biol., 2017, 12, 150–161.

52 TJ Hayman, M. Baro, T. MacNeil, C. Phoomak, TN Aung, T. Sandoval Schaefer, BA Burtness, DL Rimm i JN Contessa, Nat. Komunia, 2021, 12, 2327.

53 RM Chabanon, M. Rouanne, CJ Lord, JC Soria, P. Pasero i S. Postel-Vinay, Nat. Ks. Rak, 2021, 21, 701–717.

54 AP Wes i GS Shadel, Nat. Ks. Immunol., 2017, 17, 363–375.

55 AP West, W. Khoury-Hanold, M. Staron, MC Tal, CM Pineda, SM Lang, M. Bestwick, BA Duguay, N. Raimundo, DA MacDuff, SM Kaech, JR Smiley, RE Means, A. Iwasaki i GS Shadel, Natura, 2015, 520, 553–557.

56 S. Jin, Y. Hao, Z. Zhu, N. Muhammad, Z. Zhang, K. Wang, Y. Guo, ZJ Guo i XY Wang, Inorg. Chem., 2018, 57, 11135–11145.

57 NJ Curtin i C. Szabo, Nat. Ks. Drug Discovery, 2020, 19, 711–736.

58 J. Chen, FM Ghazawi, W. Bakkar i Q. Li, Mol. Rak, 2006, 5, 71.

59 SM Harding, JL Benci, J. Irianto, DE Discher, AJ Minn i RA Greenberg, Nature, 2017, 548, 466–470.

60 EJ Sayour i DA Mitchell, J. Immunol. Rez., 2017, 17, 3145742.

61 BJ Francica, A. Ghasemzadeh, AL Desbien, D. Theodros, KE Sivick, AB Sharabi, ML Leong, SM McWhirter, TW Dubensky Jr, DM Pardoll i CG Drake, Cancer Immunol. Res., 2018, 6, 422–433.

62 C. Vanpouille-Box, S. Demaria, SC Formenti i L. Galluzzi, Cancer Cell, 2018, 34, 361–378.

63 SR Woo, MB Fuertes, L. Corrales, S. Spranger, MJ Furdyna, MY Leung, KA Fitzgerald, ML Alegre i TF Gajewski, Immunity, 2014, 41, 830–842.

64 C. Belli, D. Trapani, G. Viale, P. D'Amico, BA Duso, P. Della Vigna, F. Orsi i G. Curigliano, Cancer Treat. Obj., 2018, 65, 22–32.

65 BU Schraml, J. van Blijswijk, S. Zelenay, PG Whitney, A. Filby, SE Acton, NC Rogers, N. Moncaut, JJ Carvajal i C. Reis e Sousa, Cell, 2013, 154, 843–858.

66 AA van de Loosdrecht, E. Nennie, GJ Ossenkoppele, RHJ Beelen i MMAC Langenhuijsen, J. Immunol. Metody, 1991, 141, 15–22.

67 S. Zhang, X. Zhong, H. Yuan, Y. Guo, D. Song, F. Qi, Z. Zhu, XY Wang i ZJ Guo, Chem. Sci., 2020, 11, 3829–3835.

68 Y. Li i E. Seto, Perspektywa Cold Spring Harbor. Med., 2016, 6, a026831.

69 C. Chen, Y. Tong, Y. Zheng, Y. Shi, Z. Chen, J. Li, X. Liu, D. Zhang i H. Yang, Small, 2021, 17, e2006970.

70 A. Mantovani, F. Marchesi, A. Malesci, L. Laghi i P. Allavena, Nat. Wielebny Clin. Oncol., 2017, 14, 399–416.

71 B. Ruffell i LM Coussens, Cancer Cell, 2015, 27, 462–472.

72 W. He, N. Kapate, CW t. Shields i S. Mitragotri, Adv. Dostawa leków Rev., 2020, 17, 251–266.

73 B. Englinger, C. Pirker, P. Heffeter, A. Terenzi, CR Kowol, BK Keppler i W. Berger, Chem. Obj., 2019, 119, 1519–1624.